ІНДИКАТОРНЕ ЗНАЧЕННЯ ПРИБЕРЕЖНО-ВОДНИХ РОСЛИН

Фахівці постійно роблять спроби класифікувати водойми виходячи з інтенсивності розвитку прибережно-водної рослинності з виділенням найбільш характерних видів для того чи іншого типу вод. Однак, як з'ясувалося, значна частина водних рослин володіє високою толерантністю, що ускладнює використовувати їх в якості індикаторних видів. Результати робіт за класифікацією водойм наводяться нижче. Більшість їх присвячено дослідженню зв'язку між гідрохімічними показниками вод (загальна жорсткість, лужність, вуглекислота, бікарбонати, значення pH і ін.) І розподілом водної рослинності, яка у вигляді загальної схеми представлена на рис. 1 (Т.W. Pietsch, 1972; О.А.Алекін, 1970).

Такі види, як Zoslera marina, Z. тато, Z. minor, Ruppia maritima, R. spiralis і в меншій мірі Nayas marina, Potamogeton pectinalis, Bulboschoenus maritimus, характерні для класу хлоридних вод. Вони мешкають в прибережжя морів і в озерах солоністю 8% о і більше.

Крім того, відома група видів прибережно-водних рослин, які можна вважати індикаторами певного стану і трофности водного середовища. Наявність в водоймах полушніка озерного ( Isoe'tes lacustris), полушніка голчастим (/. Echinospora), лобелії Дортманна ( Lobelia dortmanna), урути очередноцветковий (Myriophyllum altemiflorum) вказує на чистоту і оліготрофи вод. Масовий розвиток ряскових вказує на неблагополуччя в

Типологія вод і вищі водні рослини

Мал. 1. Типологія вод і вищі водні рослини (по TW Pietsch, 1972; О.А.Алекіну, 1970) екосистемі. Велика кількість ряски тридольному (Lemna trisulca) говорить про велику кількість в середовищі біогенних речовин; розвиток ряски маленькою (?. minor) і многокоренніка ( Spirodela polyrrhiza), крім евтрофікації, свідчить про сільськогосподарському забрудненні. Многокореннік здатний розвиватися на концентрованих стоках тваринницьких комплексів. Локальне інтенсивний розвиток ряскових вказує на місця надходження біогенних речовин у водойми.

Про наявність антропогенного впливу на водні екосистеми свідчить пишне розвиток стрелолиста звичайного (Sagittaria sagittifolia ), частухи подорожникової ( Alisma planlago- aquatica), Елоді канадської ( Elodea canadensis), телореза алоевід- ного ( Stratiotes abides), куширу зануреного ( Ceratophyllum demersum) і урути колосистої ( Myriophyllum spicatum).

При індикації трофности водного середовища за допомогою окремих видів рослин можуть бути використані ознаки життєвого стану рослин (розвиток нормальне, вище або нижче нормального) і їх загальний вигляд. Надмірне розвиток або пригнічений стан рослин свідчить про необхідність звернути увагу на стан якості води.

Великими (в порівнянні з окремими видами рослин) індикаторними можливостями володіють рослинні угруповання, так як вони своїми ареалами здатні відображати навіть незначні зміни в умовах середовища (Б. В. Виноградов, 1964).

Аналіз розвитку водної рослинності у водоймах, схильних до різного ступеня евтрофікації, дозволяє зробити наступні висновки (Г.С.Гігевіч, Б.П.Власов, Г.В.Винаев, 2001):

  • 1) занурена рослинність досить повно характеризує стан водойм і відбуваються в них зміни;
  • 2) біомаса гидрофитов і індекс сапробності, розрахований по індикаторному вазі занурених рослин, можуть служити показниками якості води і ступеня евтрофування водойм;
  • 3) антропогенний евтрофірованіе водойм призводить до структурної перебудови спільноти гидрофитов; в результаті змінюється видовий склад домінуючого комплексу, з'являються або зникають індикаторні види; в міру зростання трофності водойми олігосапробной види поступаються місцем р-мезосапроб- ним, які в свою чергу замінюються а-мезосапробні видами;
  • 4) прибережно-водна рослинність більш консервативна, ніж спільноти фіто-, зоопланктону і бентосу, тому видовий склад макрофітів, їх біомаса і проективне покриття можуть бути показниками зміни якості води.

Таким чином, видовий склад прибережно-водної рослинності дозволяє досить точно охарактеризувати екологічний стан екосистеми. В даний час широко застосовується методика індикації вод за біологічними показниками, яка широко використовується в практиці гідробіологічних досліджень. Для аналізу якості вод використовуються індикаторні організми і спеціальні методи, серед яких найбільш популярні система Кольквітца - Мерссона і її модифікації (див. Розділ «Оцінка ступеня забруднення вод по показовим організмам»).

Вищі водні рослини як індикатори зміни якості води поряд з іншими організмами знаходять широке застосування при біологічному аналізі та проведенні санітарно-гідробіологічних досліджень. Однак необхідно мати на увазі, що рослини мають досить широкими географічними та екологічними ареалами, причому в різних фізико-географічних умовах одні і ті ж види можуть зустрічатися у водоймах різного трофічного рівня і мати різний индикаторное значення. Тому при разових спостереженнях за присутності або відсутності будь-якого виду не можна давати оцінку якості середовища. Крім того, для певного географічного регіону або групи водойм необхідно вибирати види, що проявляють індикаторні властивості в конкретних умовах. Труднощі виявлення видів-індикаторів у водних рослин пов'язана також з дуже мізерними відомостями про екологію і фізіології більшості цих видів (Керівництво по методах гідробіологічного аналізу поверхневих вод, 1992).

У «Уніфікованих методах дослідження якості вод» (1976) наведено список сапробних організмів, де водорості розподілені за п'ятьма класами сапробности для прісних вод із зазначенням ступеня сапробності s, індексу сапробності 5 і індикаторного значення виду / (табл. 1; див. Розділ « оцінка ступеня забруднення вод по показовим організмам »).

Таблиця 1

Вищі водні рослини в системі сапробности

(V.SIadeCek, 1963; К.А.Кокін, 1982)

вид

зона

s

X

0

P

a

p

i

S

Marchantia polymorpha

0

1

8

1

-

-

4

1,0

Riccia glausa

0

-

7

3

-

-

4

1,3

Riccia fluitans

0

-

7

3

-

-

4

1,3

Ricciocarpus natans

0

-

8

2

-

-

4

1,2

Marsupella aquaiica

x-0

5

5

-

-

-

3

0,5

вид

зона

5

X

0

P

a

p

/

s

МапіреЧа sphacellata

x-0

5

5

-

-

-

3

0,5

Drepanocladus aduncus

0-P

-

6

4

-

-

3

1,4

Fontinalis anlipyrelica

0- P

1

5

4

-

-

2

1,35

Cinclidotus aquaticus

0

1

7

2

-

-

3

1,35

Sphagnum sp.

0

-

10

-

-

-

5

1,0

Hydrohypnum ochraceum

x-0

5

5

-

-

? -

3

0,5

Amblystegium riparium

0-p

-

5

4

i

-

2

1,65

Salvinia natans

0

-

9

1

-

-

5

1,1

Equiselum fluviale

0

2

8

-

-

-

4

0,8

Isoeles lacustris

X

9

1

-

-

-

5

0,1

Isoetes echinospora

x-0

5

5

-

-

-

4

0,3

Myriophyllum spicatum

P

-

2

8

-

-

4

1,8

Ceratophyllum demersum

P

-

1

9

-

-

5

1,9

Potamogeton gramineus

P

-

3

7

-

-

4

1,7

Potamogeton lucens

P -o

-

6

4

-

-

3

1,4

Potamogeton crispus

P

-

2

8

-

-

4

1,8

Potamogeton perfoliatus

P

-

3

7

-

-

4

1,7

Nuphar luteum

P -0

-

5

5

-

-

3

1,7

Nymphaea alba

P-0

-

7

3

-

-

3

1,4

Utricularia vulgaris

p

-

2

8

-

-

4

1,8

Spirodela polyrrhiza

p

-

1

8

i

-

4

2,0

Elodea canadensis

p

-

2

7

i

-

3

1,85

Lemna gibba

p

-

1

8

i

-

4

2,0

Lemna minor

p

-

1

6

3

-

3

2,25

Lemna trisulca

0- P

-

5

5

-

-

3

1,80

Polygonum amphibium

p

-

3

6

1

-

3

1,75

Hydrocharis morsus ranae

0- p

-

5

5

-

-

3

1,5

Sagittaria sagittifolia

0- P

-

6

4

-

-

3

1,4

Як видно з табл. 1, вищі водні рослини розвиваються в основному в олігосапробной і (З-мезосапробні зонах. Ксеносапробной організмами є тільки деякі водні мохи і папороті, які мають достатньо високий индикаторное значення (3 - 5).

Таким чином, багато видів водних рослин можуть бути використані для визначення сапробності вод. До олігосапробов відносяться: рдест блискучий, уруть очередноцветковий; до оліго-р- мезосапробам - мох фонтиналис; Р-мезосапробамі є: елодея канадська, ряски, рдести плаваючий і гребінчастий, калитка жовта, кушир занурений, водяний жовтець. Рдест гребінчастий вказує і на а-мезосапробні.

Структурну перебудову спільнот гидрофитов і кількісну оцінку зміни якості води відображає індекс сапробності S. Цей індекс, розрахований для зануреної рослинності, добре узгоджується з лімніческімі показниками водойми. Занурена рослинність досить повно характеризує загальний стан водойм і зміна в них екологічних умов.

Спостереження за динамікою розвитку водних рослин в водоймах Білорусії дозволили Г. С. Гігевічу, Б. П. Власову і Г. В. Ви- Наєв (2001) встановити дещо іншу індикаторну значимість гидрофитов (табл. 2) в порівнянні з видами-індикаторами, представленими вище.

Найбільшою стійкістю по відношенню до зростаючої антропогенного навантаження характеризуються озера з розвиненою зануреної рослинністю (в основному елодея, рдести, кушир, уруть і ін.). Озера цієї групи мають найбагатший і в той же час однорідний склад гидрофитов (індекс видової подібності П.Жаккарда 50 - 75%; індекс сапробності 1,6-1,8).

Менш стійкі до збільшення антропогенного навантаження водойми з переважанням в рослинному покриві харових водоростей. Це, як правило, слабо мінералізовані озера з ознаками оліготрофи (індекс сапробності 1,5-1,6; коефіцієнт видової подібності 25 - 50%).

Слабо мінералізовані озера з домінуванням олігосап- робном видів (полушнік озерний, водні мохи) відрізняються бідністю і специфічністю видового складу рослин (індекс сапробності низький - 1,2, а коефіцієнт видової подібності - до 25%).

Зі збільшенням біогенного навантаження (середньорічна концентрація загального фосфору 0,05 - 0,15 мг / л) фітопланктон здатний конкурувати з зануреними гідрофітамі і викликати «цвітіння» води. Це призводить до зменшення прозорості і в результаті - до зникнення окремих видів рослин і скорочення площі заростання. Питома вага зануреної рослинності знижується до 20-40% маси гидрофитов. Індекс сапробності зростає до 1,8 -2,0 за рахунок зникнення p-мезосапробні видів (куширу, урути, Елоді, широколистих рдестов) і

Таблиця 2

Індикаторна значимість основних видів гидрофитов водойм Білорусії (Г.С. Гігевіч, Б. Г. Власов, Г. В. Винаев, 2001)

Назва виду

індикатори

органічного

забруднення

ацідо-

фіка-

ції

евтрофі-

вання

(Азот,

фосфор)

забруднення важкими металами

аїр звичайний

+

+

частуха подорожниковая

+

+

Шслковнік твердолисті

+

рдест блискучий

+

рдест кучерявий

+

Роголистник темно-зелений

+

+

+

роголистник підводний

+

+

+

Ситняг голчастий

+

Ситняг болотний

+

елодея канадська

+

+

хвощ річковий

+

+

маннік плаваючий

+

маннік великий

+

+

рдест кучерявий

+

+

водокрас звичайний

+

4

Полушник озерний

+

+

ряска горбата

+

+

ряска мала

+

+

Трехпольніца трехбороздчатая

+

+

уруть колосиста

+

+

кубишка мала

+

появи а-мезосапробні видів (штукеніі гребенчатой, рдеста кучерявого і ін.). У таких озерах переважають повітряно-водна рослинність і рослини з плаваючим листям.

В озерах, схильних до антропогенному евтрофікації, занурена рослинність майже повністю відсутня. Середня концентрація загального фосфору в них перевищує 0,15 мг / л, що призводить до інтенсивного розвитку фітопланктону. Індекс сапробності, розрахований по Гідрофіти, становить 2,0 -2,3 (Г.С.Гігевіч, Б.П.Власов, Г.В.Винаев, 2001).

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >